李 社, 涂光龙, 叶海年, 赵志强
(1.中铝矿产资源有限公司青海分公司, 青海 西宁 810000;2.青海中铝黄金有限公司,青海 西宁 810000;3.北京矿冶研究总院,北京 102600)
青海省抗得弄舍矿区Ⅴ1金多金属矿体矿石工艺矿物学研究
李 社1,2, 涂光龙1,2, 叶海年1,2, 赵志强3
(1.中铝矿产资源有限公司青海分公司, 青海 西宁 810000;2.青海中铝黄金有限公司,青海 西宁 810000;3.北京矿冶研究总院,北京 102600)
对青海省抗得弄舍矿区Ⅴ1金多金属矿石进行了工艺矿物学研究。结果表明,矿石矿物组成复杂,矿石中主要的有价元素回收对象为金、银,主要以硫化物形式存在。金以银金矿、自然金及金银矿系列矿物形式存在,银主要以硫锑铜银矿及硫砷铜银矿形式存在,其次为自然银及汞银矿。矿石的矿物嵌布特征复杂,粒度偏细,硫化物紧密连生;矿物单体解离测试表明,当磨矿细度为-0.074 mm占90%时,各主要硫化物均能较充分解离,有利于有价元素的综合回收利用。
工艺矿物学; 金多金属矿石; 嵌布特征; 抗得弄舍矿区
抗得弄舍金多金属矿位于青海省东昆仑成矿带的东端,大地构造位置上位于布喀达坂-青海南山华力西、印支复合造山带兴海华力西、早印支复合造山亚带南西端,与东昆仑造山带雪山峰-布尔汗布达造山亚带东端相毗邻,成矿地质条件有利(潘彤等,2006)。矿区出露主要为下元古界金水口群(Pt1j)、上石炭统浩特洛洼组(C2ht)、下二叠统马尔争组(P1m)和第四系(Qppal)地层。岩性有火山凝灰岩、灰岩和灰绿色斜长片麻岩等。断裂构造主要有两条NE向的F4和F5断裂。岩浆岩较发育,主要有花岗斑岩和流纹斑岩。
随着该地区找矿工作的不断推进,对抗得弄舍金多金属矿床地质特征、成因及成矿条件等方面开展了深入研究(何财福,2014;卢财等,2014;王凤林等,2011;管波等,2012;肖晓强等,2012;郭彩莲等,2013)*蒋明光. 2014. 青海省玛多县抗得弄舍金-铅-锌多金属矿床成因及成矿规律研究[R]. 长沙:中南大学地球科学与信息物理学院.。但对于矿石工艺矿物方面的研究较少,本文通过抗得弄舍金多金属矿石的化学、物质组成、矿物嵌布特征及赋存状态等工艺矿物学性质的研究,甄别影响金及载金矿物选别因素,为矿山选矿试验及开发提供科学依据。
1.1 矿石的化学分析
该矿体的多元素化学分析结果见表1,原矿主要化学成分分析结果表明,矿石中主要有用元素为金、银,其品位分别为3.12 g/t、46.71 g/t,另外铜、铅、锌的品位分别为0.10%、0.69%、1.40%,达到综合回收的品位要求;另外,硫酸钡品位为62.09%,需要进行综合回收。
② 北京矿冶研究总院.2014.青海省玛多县抗得弄舍金多金属矿矿石加工选冶性能试验研究。
1.2 矿石中主要元素化学物相分析
将矿石磨至-0.074 mm占94.23%后进行金、银、铜、铅、锌等主要元素的化学物相分析,结果分别见表2、表3和表4②。
由表2可知,原矿中金主要以裸露金形式存在,其分布率为82.02%,其次呈硫化物包裹金形式存在,其分布率为11.99%;银主要以硫化银形式存在,其分布率为63.62%,其次呈自然银、汞银矿形式存在,其分布率为22.38%。
表1 原矿主要化学成分分析结果
表2 矿石中金、银的化学物相分析
表3 原矿中铜的化学物相分析
由表3和表4可知,铜主要以原生硫化铜形式存在,其分布率为60.40%,其次以次生硫化铜形式存在,分布率为32.67%;铅主要以硫化铅形式存在,其分布率为91.04%;锌主要以硫化锌形式存在,其分布率为95.68%。
表4 原矿中铅的化学物相分析
1.3 矿石矿物组成
矿床原生矿石可分为条带脉状和侵染状。矿石中金矿物主要为银金矿,其次为硫金银矿、自然金及金银矿;银矿物主要为硫锑铜银矿及硫砷铜银矿,其次为汞银矿及自然银;铅矿物主要为方铅矿,其次为白铅矿,偶见砷铅矿、铅矾及铅硬锰矿;锌矿物主要为闪锌矿,偶见菱锌矿及异极矿;铜矿物主要为黄铜矿、黝铜矿,其次可见铜蓝、辉铜矿及蓝辉铜矿,偶见蓝铜矿及孔雀石;其它矿物主要为重晶石,其次为黄铁矿,另外可见褐铁矿、金红石、赤铁矿、臭葱石、水绿矾等。脉石矿物主要为石英,其次为黑云母、白云母、正长石及斜长石,另有少量白云石、方解石、透闪石、黄钾铁矾、高岭石、明矾石、磷灰石、锆石等。矿石中矿物组成及相对含量见表5②。
2.1 金矿物嵌布特征
金是该矿石中的首要贵金属矿物,其金矿物主要有银金矿、其次为硫金银矿、自然金和金银矿,其中银金矿、自然金和金银矿系为金银固溶体矿物,金在金银固溶体中的分布率合计为85.01%,其余金以硫金银矿的形式存在,分布率为14.99%。矿石中金银固溶体系列矿物总体嵌布粒度细,63.88%嵌布于0.010 mm以下,90.11%嵌布于0.020 mm以下。金银系列矿物主要呈粒间金产出,其次呈裂隙金产出,少量呈包裹金产出,与重晶石共生关系最为密切,其次与闪锌矿、黄铁矿及方铅矿等硫化矿物共生较为密切,少量与黄钾铁矾、石英、云母及白云石等矿物共同产出。
表5 原矿的矿物组成及相对含量
硫金银矿是原矿中次要的金矿物,也是自然界较为罕见的一种金矿物。其主要呈不规则状嵌布于重晶石裂隙或重晶石与硫化矿物粒间,硫金银矿常常与银金矿、自然金共生产出。硫金银矿的嵌布粒度呈粗、细极不均匀分布,大部分分布于0.020 mm以下,最粗者达到101 mm。其中硫金银矿的可见金矿物主要呈粒间金及裂隙金产出,其次呈包裹金产出。金矿物仍然与重晶石共生关系最为密切,其次与闪锌矿、黄铁矿及方铅矿等硫化矿物共生较为密切,少量与黄铜矿、石英、云母及黄钾铁矾等矿物共同产出。
2.2 银矿物嵌布特征
该矿石中的次要贵金属矿物,其银矿物主要呈独立矿物形式存在,其次呈类质同象形式存在。银的独立矿物主要为硫锑铜银矿及硫砷铜银矿,其次为自然银及汞银矿,还有微量硫金银矿及金银矿;呈类质同象存在的银主要赋存于黝铜矿中,还有少部分银赋存于自然金及银金矿中。
硫锑铜银矿和硫砷铜银矿是原矿中最主要的独立硫化银矿物,主要呈细不规则状嵌布于重晶石、白云母等脉石矿物粒间、裂隙或包裹于其中。硫锑铜银矿和硫砷铜银矿与黝铜矿共生关系最为密切,常呈集合体产出,与自然银及汞银矿的共生关系也很密切,有时呈毗邻共生关系,有时包裹自然银或汞银矿产出。部分硫锑铜银矿和硫砷铜银矿与方铅矿、闪锌矿等共伴生产出,有时呈细粒包裹于这些矿物中。硫锑铜银矿和硫砷铜银矿的嵌布粒度一般分布于0.005~0.05 mm。
自然银、汞银矿是原矿中主要的银矿物。自然银、汞银矿主要呈细粒状或细不规则状嵌布于重晶石、白云石等脉石矿物粒间、裂隙或包裹于其中。部分自然银、汞银矿与黝铜矿、硫锑铜银矿-硫砷铜银矿及方铅矿等硫化矿物共生密切,时常嵌布于黝铜矿、硫锑铜银矿、方铅矿及闪锌矿与重晶石粒间或包裹于这些硫化矿物中产出。自然银与汞银矿共生关系十分密切,常常连晶呈集合体产出。自然银、汞银矿主要呈细粒或微细粒产出,一般分布于0.025 mm以下,部分较粗者达到0.050 mm。
2.3 方铅矿嵌布特征
方铅矿是原矿中最主要的铅矿物。方铅矿主要呈不规则状嵌布于重晶石及其它脉石矿物粒间、裂隙或包裹于其中。方铅矿与闪锌矿共伴生关系最为密切。由于原矿中闪锌矿嵌布粒度整体稍粗于方铅矿,所以两者的嵌布关系多表现为方铅矿呈细不规则状包裹于闪锌矿中或沿其边缘产出,两者多呈较为复杂的穿插、交错关系,有时呈较为简单、规整的接触关系。部分方铅矿与黝铜矿及黄铜矿共伴生关系较为密切,多呈复杂的犬牙交错或相互包裹关系产出。有时可见方铅矿与黄铁矿紧密伴生产出,一般表现为方铅矿沿黄铁矿裂隙呈脉状产出,有时呈粒状包裹于黄铁矿中。
方铅矿的嵌布粒度主要呈细粒分布,一般分布于0.005~0.147 mm。
2.4 闪锌矿嵌布特征
闪锌矿主要呈不规则状或粒状集合体产出。原矿中闪锌矿的结晶粒度相对较粗,但其中常常包裹细粒或微粒方铅矿、黝铜矿、黄铜矿或黄铁矿颗粒,导致其工艺粒度下降。部分闪锌矿与方铅矿、黄铜矿、黝铜矿及黄铁矿紧密嵌布在一起,其接触边界多呈复杂的犬牙交错形式。有时可见铜蓝沿闪锌矿边缘呈镶边结构产出,磨矿过程中很难单体解离,影响铜锌分离。
闪锌矿嵌布粒度以中、细粒为主,一般分布于0.020~0.80 mm。
2.5 黄铜矿嵌布特征
黄铜矿是原矿中最主要的铜矿物,主要呈不规则状嵌布于脉石矿物裂隙和粒间。黄铜矿与闪锌矿的嵌布关系最为密切,常以集合体形式产出,相互之间多呈复杂穿插或包裹关系。黄铜矿与方铅矿的嵌布关系也较为密切,接触边界较为复杂。部分黄铜矿与黄铁矿紧密伴生产出,主要表现为黄铜矿呈细脉状、不规则状充填在黄铁矿的压碎裂隙中,有时可见黄铜矿与细粒状黄铁矿紧密伴生产出。或者常常可见黄铜矿同时与闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等多种硫化矿物共伴生产出。
黄铜矿的嵌布粒度以中、细粒为主,一般分布于0.020~0.208 mm。
3.1 主要硫化物粒度分布
为了查明矿石中主要硫化物的粒度特征,以便确定合理的矿石磨矿工艺和磨矿细度。针对主要硫化物集合体粒度组成进行了测定,其粒度嵌布特征见表6②。
从表6可知,方铅矿主要呈细粒嵌布,其中0.010~0.074 mm粒级的分布率为64.60%,0.010 mm粒级以下的分布率也较高为8.44%,0.074 mm粒级以上的分布率仅为26.96%。
表6 矿石中主要矿物的嵌布粒度特性表
闪锌矿主要呈中、细粒嵌布,其中0.010~0.074 mm粒级的分布率为37.01%,0.074~0.3 mm粒级的分布率为41.06%,0.010 mm粒级以下的分布率较低为3.04%,0.074 mm粒级以上的分布率为59.95%。
黝铜矿嵌布粒度以细粒为主,微粒含量也较高。另有很少量以中粒产出。由于黝铜矿是银的载体矿物之一,原矿中黝铜矿与黄铜矿共生密切,在浮选过程中两者均进入铜精矿,所以硫化铜矿物集合体的嵌布粒度对于磨矿工艺的制定更具有意义。
硫化铜矿物集合体嵌布粒度也以细粒为主,其中0.010~0.074 mm粒级的分布率为74.00%,0.010 mm粒级以下的分布率较高为9.13%,0.074 mm粒级以上的分布率仅为16.87%。
3.2 主要硫化物的解离性能
对矿石中不同磨矿细度下的硫化物,即方铅矿、闪锌矿和硫化铜矿物集合体的单体解粒度进行了测定,统计结果分别见表7~表9②。
表7 方铅矿单体解离度测定结果
表7结果表明,方铅矿较难单体解离,未解离的方铅矿主要与闪锌矿及脉石连生,这里的脉石主要指重晶石,其次与硫化铜矿物连生,少量与黄铁矿连生。当磨矿细度为-0.074 mm占95%时,方铅矿单体解离较为充分,单体解离度为87.76%。
表8 闪锌矿单体解离度测定结果
表8结果表明,闪锌矿也不易单体解离,虽然粗磨时单体解离度高于方铅矿,但仍然远未达到充分单体解离。未解离的闪锌矿主要与重晶石等脉石连生,其次分别与硫化铜矿物、方铅矿及黄铁矿连生。当磨矿细度为-0.074 mm占95%时,闪锌矿单体解离较为充分,单体解离度为86.03%。
表9 硫化铜矿物集合体单体解离度测定结果
表9结果表明,当磨矿细度为-0.074 mm占95%时,硫化铜矿物单体解离很差,单体解离度为69.74%。未解离的硫化铜矿物集合体主要与重晶石等脉石连生,其次与闪锌矿紧密连生,还有部分分别与方铅矿及黄铁矿连生。
比较方铅矿与闪锌矿的单体解离情况可以看出,当磨矿细度为-0.074 mm占70%及80%时,闪锌矿的单体解离度高于方铅矿。当磨矿细度为-0.074 mm占85%时,两者的单体解离度已十分接近。继续细磨,当磨矿细度为-0.074 mm占90%及95%时,方铅矿的单体解离度稍高于闪锌矿。方铅矿及闪锌矿的单体解离规律与两者的嵌布粒度、产出形态、共生关系、自身的解理发育情况,以及磨矿细度均密切相关。原矿中闪锌矿的嵌布粒度粗于方铅矿,在较粗磨条件下,闪锌矿单体解离度高于方铅矿,当磨矿细度到达一定程度,由于上述一些因素,方铅矿的单体解离度要稍高于闪锌矿或趋于接近。
(1)矿石中金、银为主要的回收有价元素对象,分别以银金矿、自然金及金银矿系列矿物形式存在,金在其中的分布率合计为85.01%,其余金以硫金银矿的形式存在,分布率为14.99%。银矿物主要为硫锑铜银矿及硫砷铜银矿,其次为自然银及汞银矿,还有微量硫金银矿及金银矿;呈类质同象存在的银主要赋存于黝铜矿中。矿石矿物组成复杂,综合回收有益有价元素分别为铅、锌和铜,其铅矿物主要为方铅矿,铅在其中的分布率为91.04%;锌矿物主要为闪锌矿,锌在其中的分布率为95.38%;铜矿物主要为黄铜矿,其次为黝铜矿,铜在黄铜矿及黝铜矿中的分布率分别为60.40%和28.48%。
(2)原矿石中方铅矿、黄铜矿及黝铜矿集合体主要呈细粒嵌布,其中0.074 mm粒级以上的分布率分别仅为26.96%及16.87%。闪锌矿、黄铁矿主要呈中、细粒嵌布,其中0.074 mm粒级以上的分布率分别为59.95%及50.68%。
(3)矿石中矿物嵌布特征复杂,金、银、铅、锌和铜矿物相互连生。金银系列矿物总体与重晶石最为密切,其次与硫化矿物较为紧密。原矿中可见金矿物、银矿物、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿及黝铜矿等需要回收的目标矿物的嵌布粒度均偏细,需要细磨。因此,建议选择经济合理的磨矿工艺磨矿粒度达-0.074 mm占95%,能够最大限度使有价元素矿物单体解粒。
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Research on The Process Mineralogy of Ⅴ1 Gold Polymetallic Ore of Qinghai Kangdenongshe Ore
LI She1,2, TU Guang-long1,2, YE Hai-nian1,2, ZHAO Zhi-qiang3
(1.Chinalco Mineral Resources Corporation Limited Qinghai Branch Xining 810000,China; 2. Qinghai Chinalco Gold Co., LTD Xining 810000; 3. Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy Beijing 102600, China)
The paper mainly studies on technological minerology of polymetallic gold ore of zone V1 of Kangdenongshe deposit in Qinghai province. The results showed that mineral composition of the ore is complex and its primary valuable elements are gold and silver which exist in the form of sulphides. Gold often presents in the form of electrum, native gold and kustelite. Silver mostly is found in such deposits as polybasite, pearceite, some of them in native silver deposit and kongsbergite deposit. The embedded characteristics of the ore is complicated, fine disseminated and often has close relation with sulphide. Test for mineral monomer dissociation showed, when grinding fineness of -0.074 mm counts up to 90%, the primary sulphides can fully dissociated and the valuable elements be better recovered.
Process mineralogy;Gold polymetallic ore;mineral dissemination characteristics; Kangdenongshe deposit
2016-04-22
李社(1977—),男,工程师,从事有色固体矿产勘查。E-mail:249439573@qq.com
10.3969/j.issn.1674-3504.2016.04.004
P575
A
1674-3504(2016)04-0325-06
李 社,涂光龙,叶海年,等.2016. 青海省抗得弄舍矿区Ⅴ1金多金属矿体矿石工艺矿物学研究[J].东华理工大学学报:自然科学版,39(4):325-330.
Li She,Tu Guang-long,Ye Hai-nian, et al.2016. Research on the process mineralogy of Ⅴ1 gold polymetallic ore of Qinghai Kangdenongshe ore[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 39(4):325-330.